cisco connect · Взгляд в Будущее: обзор ... aug 2015 q1 cy 2017 xr 5.3.2 jan...

Cisco Connect Москва, 2017

Цифровизация: здесь и сейчас

Взгляд в Будущее: обзор и стратегия развития

магистрального оборудования Сisco для

операторов связи

Дементьев Дмитрий

Системный инженер, Cisco Systems

© 2017 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

О чем будем сегодня говорить?

Куда движется индустрия?

Обзор и развитие существующей линейки оборудования для операторов связи

SP Routing платформы

DWDM-линейка оборудования

Как устроен магистральный маршрутизатор?

Стратегия выбора оборудования: Какой маршрутизатор мне выбрать? (Virtual vs Hardware, Merchant vs Custom)?

Cisco Connect 2017 © 2017 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 3


Что происходит в индустрии?

Внедрение

автоматизации с

опорой на SDN

0

60

Автоматизация

ДОЛЖНА снижать

OPEX,

Ускорять изменения

Взрывной рост

пропускной

способности и

масштабов сетей!

80%

IP трафика - видео Увеличение трафика

ка в ЦОД-х в 3 раза 84 миллиона человек

являются пользователями

Интернет в России 11 миллиардов

видео устройств

Виртуализация: изменение парадигмы - микросервисная архитектура

5

Unikernels, also know as “virtual library operating system”

OS

Bin

Bin

App App

Multi-Application Bare Metal

Рост числа конечных потребителей трафика

Сервера как конечные потребители

Микро-сервисы (процессы) как конечные

потребители


Решения Сisco для операторов связи

DCI SP Data Center

NCS6K ASR9K

nV, AN, MPLS, Ethernet

MPLS (SR, LDP, BGP, mLDP, nV)

Core MPLS (SR, SRTE, mLDP, BGP) Access CE/NID Preggregation

Internet MPLS

(SR, LDP, BGP, mLDP)

ASR900/NCS 4206 ASR9K

ASR920/NCS4201

ASR920-12SZ-IM/NCS 4202

Aggregation

ASR9K ASR907/NCS

4216

Service Edge

ASR9K

Internet Gateway

ME1200

NCS5500

NCS5000 / 5501

NCS5000

NCS5504/5508

XTC

CSM

NCS5501/5502

NCS 5501 / 5001-SE / 5501-HD

NCS 5500

NCS5000 NCS-5501-A1

Семейство ASR9000


Компактность & Производительность

Доступ/Агрегация Сервисная граница

Производительная граница и магистраль

Компактный форм-фактор с полной поддержкой IOS-XR для

распределенной инфраструктуры (BNG, преагрегация и др.)

Оптимально для мультисервисной границы с высокой степенью масштабирования

(средние и крупные узлы)

Масштабируемый, высоко-производительный сервисный маршрутизатор для сверх-крупных узлов

Единая платформа, общая OS, Одно семейство

Fixed 2RU

240 Gbps

2 LC/6RU

16 Tbps

8 LC/21RU

14 Tbps

10 LC/30RU

80 Tbps

20 LC/44RU

160 Tbps

4 LC/10RU

7 Tbps

ASR 9904

ASR 9001

ASR 9006

ASR 9010

ASR 9912

ASR 9922

MSE E-MSE Peering P/PE Mobility Broadband

nV Satellites ASR 9000v, NCS5000

CE

8 LC/21RU

64 Tbps

ASR 9910

4 LC/14RU

32 Tbps

ASR 9906 ASR 9901

Cisco ASR 9000 - Широкая линейка оборудования


Эволюция аппаратной базы линейных карт

3rd Gen Tomahawk

Class 800G

Tomahawk 28nm

240 Gbps

Tigershark 28nm

200 Gbps

SM15 28nm

1.20 Tbps

X86 6 Core 2 Ghz

2nd Gen Typhoon

Class 360G

Typhoon 55nm

60 Gbps

Skytrain 65nm

60 Gbps

Sacramento 65nm

220 Gbps

PowerPC Quad Core

1.5 Ghz

Trident 90nm

15 Gbps

Octopus 130nm

60 Gbps

Santa Cruz 130nm

90 Gbps

PowerPC Dual Core

1.2 Ghz

1st Gen Trident

Class 120G


ASR 9K Обзор линейных карт Ethernet

A9K-MOD80 A9K-MOD160

MPAs 20x1GE 2x10GE 4x10GE 8x10GE 1x40GE 2x40GE

-TR, -SE

MPAs 1x100GE 2x100GE 20x10GE

+ Typhoon MPAs

MOD400/MOD200 A9K-4x100GE A9K-12x100GE

A9K-36x10GE A9K-24x10GE

A9K-40GE A9K-4T16GE

2nd LC Typhoon NPU: 60Gbps,

~45Mpps

3rd LC Tomahawk NPU: 240Gbps,

~150Mpps

A9K-8x100GE A9K-400G-DWDM 24/48x10/1G LC

* Oversubscribed on 9010/9006 w/ 1 RSP

Lightspeed

MPA 90xx/99xx 99xx

1.2

T

3.5

T

Jan 2015

XR 5.3.0

Aug 2015

XR 5.3.2 Q1 CY 2017

6.2.2

Jan 2016

XR 6.0.0

8x100GE LAN PHY*

MOD400

400G IPoDWDM

20X10GE MPA

2X100GE MPA

48x10/1GE* 24x10/1GE*

April 2015

XR 5.3.1

8x100GE OTN*

4x100GE OTN

Apr 2016

XR 6.0.1

1X100GE MPA

MOD200

8x100GE 7 fabric

12x100GE 7 fabric

В разработке

30-34x100GE LAN PHY

4-7x400GE

Tomahawk

Потенциальные

кандидаты

Mod1000

FlexE

500G DWDM

Развитие платформы ASR9K: взгляд в будущее

Ожидаемая плотность

портов

Маршрутизаторы NCS5xxx


Производительность Питание Программируемость Плотность Стоимость

Вы

сока

я п

ло

тно

сть

1

0G

/10

0G

по

рто

в

Разные варианты шасси для любых требований

Q4 CY2015

Q4 CY2015

Q1 CY2016 32x 40G/100G QSFP28

80x1G/10G SFP+ 4x100G QSFP28

40x1G/10G SFP+ 4x100G QSFP28

Встречайте новую линейку оборудования NCS

NCS 5000

Q4 2015

Q2 2016

Q4 2015 Modular 8 slot

48x100G QSFP28

36x100G QSFP28

NCS 5500


NCS 5001, Fixed 1RU

1.2Tbps @275W 40xSFP+ (1/10GE) и 4xQSFP28

(100GE)

NCS 5002, Fixed 2RU

1.2Tbps@500W 80xSFP+ (1/10GE) и 4xQSFP28 (100GE)

NCS 5011, Fixed 1RU

3.2Tbps @500W 32xQSFP28 (40GE /100GE)

Dense 100G Platform

• Latest 28nm Technologies • CPU – Intel IVB Gladden, 4 Cores, 2.5GHz/Mem – 16GB • Front to Back/Back to Front Airflow • Redundant & Modular Fan Tray and AC/DC Power supply • Shallow buffers 16MB • 2960 Queues, 128K FIB, 16K MPLS Labels

• Intel IvyBridge CPU 1.8GHz, 4 cores • Front to Back/Back to Front Airflow • Redundant Modular Fan Tray and hot-swappable

AC/DC Power supply • Shallow Buffers 16MB • 128K FIB, 16K MPLS Labels

Cisco NCS 5000 Series – Обзор оборудования


NCS 5001/5002 – новое поколение сателитов

Satellite

Satellite

Satellite

Host A

Host B

Satellite Host

ICC

P

Hub & Spoke

Ring

NCS 5001 и NCS 5002 поддерживаются как nV Satellite для ASR 9000 и NCS 6000

Access Ports – 1G/10G

ICL – 10G/100G

Hub & Spoke топологии доступны уже сейчас

Ring & L2 Fabric топологии планируются в следующих релизах

Satellite

VLAN-B

VLAN-A Host A

Host B CFM

CFM

L2 Fabric


NCS 5516 NCS 5508 NCS 5502

• NCS 5501 Fixed 1 RU

800 Gbps @ 243 W

• NCS 5502 Fixed 2 RU

4.8 Tbps @ 1450 W

Q3

2016

Q4

2015

*Typical Power Consumption at max capacity operating at typical temps and packet rate

NCS 5501

• NCS 5508 Modular 8 slots

13 RU (1/3 rack)

28.8 Tbps @ 6940 W


21 RU (1/2 rack)

57.6 Tbps @ 14930 W

Q3

2016

Q1

2017

Q3

2017

NCS 5504


7 RU

14.4 Tbps @ ~ 4 kW

Семейство NCS 5500 Иновации в Software, Hardware, и System Design


Single 800 Gbps FA, 4GB buffer, 600 Mpps

Нет переподписки, емкость интерфейсов: 800G

40x 10G SFP+ / 4x 100G QSFP28

Intel Broadwell CPU, with 32GB, 8 Cores @ 2GHz

Поддержка Timing и DWDM интерфейсов

Варианты исполнения обдува Front to back / Back to front

Deep buffers (~50 msec)

Масштабируемость 1-2M IPv4 routes

Энергопотребление ~ 320W

NCS 5501 Scale / Base - 1RU Fixed Chassis

24 ports DWDM/ZR capable (ports 16 to 39)

16 regular ports (ports 0 to 15)

• Single 800 Gbps forwarding ASIC, 720 Mpps

• Переподписка интерфейсов, общая емкость: 1.08 Tbps

48x 10G SFP+ / 6x 100G QSFP28

• Intel Broadwell CPU, with 32GB, 6 Cores @ 1.9GHz

• Нет поддержи DWDM & timing

• Варианты исполнения обдува Front to back / Back to front

• Энергопотребление ~ 243W


NCS 5502 Scale / Base - 2RU Fixed Chassis

• 48x 100G QSFP28 (or QSFP+)

• 4.8 Tbps line-rate 100G ~ 1850W Typ

• 8x 600 Gbps Forwarding ASICs (Common FA with modular chassis)

600 Mpps per Forwarding Asic


• Single Intel Broadwell CPU 12-core @ 1.6GHz

Runs RP & LC as LXCs

• 48x 100G QSFP28 (or QSFP+)

• 4.8 Tbps line-rate 100G ~ 1450W Typ

• Отсутствует внешний TCAM и буферная память

• 8x 600 Gbps Forwarding ASICs 720 Mpps per FA


• Single Intel Broadwell CPU 12-core @ 1.6GHz

Runs RP & LC as LXCs

Модульные линейные карты для шасси NCS5500


36 Port 100GE Internal TCAM (QSFP) NC55-36X100G-BA

24 Port 100GE External TCAM (QSFP) NC55-24X100G-SB

18 Port 100GE & 18 Port 40GE Internal TCAM (QSFP)

NC55-18H18F-BA

24 Port 100GE & 12 Port 40GE External TCAM (QSFP)

NC55-24H12F-SB

36 Port 100GE with MACsec Internal TCAM (QSFP) NC55-36X100G-BM

6 Port 100/150/200GE with MACsec Internal TCAM (CFP2) NC55-6x200-DWDM-S

2017

2017

Доступна к

заказу

Доступна к

заказу

Доступна к

заказу

Доступна к

заказу

Решения для доступа и агрегации маршрутизаторы ASR9xx


Обзор оборудования 8x DS1\E1 CEM

48x DS1\E1 CEM

48x DS3\E3 CEM

10G CEM (1xSFP+, 8xSFP) (OC-3/12/48/192 or STM-1/-4/-16/-64)

Combo 1x 10GE, 8x GE/FE

8x 10GE Ethernet

2x 40GE Ethernet

1x 100GE Ethernet

ASR907/NCS4216 7RU 16 Slots, ISSU 400G

ASR903/NCS4206 3RU 6 Slots, ISSU 400G

ASR-920-12SZ-IM/NCS 4202 1RU, 1 card slot 4 x 1G/10G SFP+, 4 x 1GE SFP,

8 x 1GE Cu/RJ45 + POE, 64G

ASR920/NCS 4201 1RU 24x1GE, 4x10GE SFP+, 64G

CEM

PA

CK

ET


Roadmap: Семейство ASR 90х

CY2014 2015 2016

Chassis

R

SP

IM

s

ASR 902 (4 slots)

ASR 907 (16 slots)

RSP1B-55

RSP1A-55 RSP2A-64

RSP2A-128

RSP3C-400

8x1G

1x10G

16 x T1/E1

4 x OC3/STM1

8xSFP +1x10G

2 x10G

8xCu +1x10G

1x100G 2x100G

RSP3C-200

2x40G

RSP4D-800

RSP4C-800

8x10G 32 x T1/E1

ASR 903 (6 slots)

Syste

m

• 55 Gbps

• UNI: TDM, GE

• NNI: 10xGE

• 128 Gbps

• UNI: TDM, GE, 10GE

• NNI: 10xGE

• 400 Gbps

• UNI: TDM, GE, 10GE, 100GE

• NNI: 10xGE, 40GE, 100GE

• 800 Gbps

8 x T1/E1

2018

Поговорим о компонентах маршрутизатора



Merchant Silicon 1.28T Custom Silicon 400G

Какой чип лучше?

25

Что такое “Merchant” и “Custom” NPU? Определение:

Термин “Merchant” означает, что чип разработанный сторонней компанией (свободная продажа на рынке).

Термин “Custom” означает собственную разработку чипа вендором

Популярное мнение:

“Merchant” чипы быстрее, дешевле, проще

Реальность:

Применение «Merchant vs. Custom» сильно зависит от сегмента рынка

Успех зависит исключительно от используемого программного обеспечения, а не производителя силикона

В настоящий момент, более 80% рынка «merchant silicon» контролируется одной компанией

Дьявол, как обычно, кроется в деталях (реализация внутренней ахритектуры)


Buffers

Throughput

1/Latency

Packet Pipelines

Analytics

Programmability

1/Cost

Requirement Z

Requirements Merchant CapabilitiesCisco использует сторонние разработки

(merchant silicon):

В случае если они

удовлетворяют либо превосходят исхдные

требования к продукту

Требования могут быть более комплексными для разных продуктов

Сбалансированный подход к разработке


Сбалансированный подход к разработке

Buffers

Throughput

1/Latency

Packet Pipelines

Analytics

Programmability

1/Cost

Requirement Z

Requirements Merchant Capabilities

Зачастую в индустрии отсутствуют необходимые

решения

Инновации, улучшения, дополнения –

собственные Custom разработки


Стратегия развития оборудования

Вместе с

Мы создаем наши решения, объеденяя лучшие компоненты в индустрии и собственные разработки, для того, чтобы конечный продукт полностью

удовлетворял наших заказчиков


Платформа NCS 5000


Платформа ASR 9000


Платформа CRS

Сравнение доли Custom

vs Merchant в решениях

High End Routing


SW data plane X86, ARM, SOC

Custom ASICs: PITA, PAT, Antares, Nighthawk

Merchant ASICs: Trident 2, Tomahawk, Jericho, Octeon

Виртуализированный IOS XR в качестве Control Plane (Multiple VM/LXC instances)

Масштабируемый

Control Plane (On-box & Off-Box)

Multi-Platform

Data Plane

Функцио-нальность

Масштаби-руемость

Отказоустой-чивость

Network Slicing

Cisco IOS XR - универсальная сетевая ОС

Пару слов об архитектуре передачи данных в маршрутизаторах


Broadcom Jericho (NCS 5500)

NPU vs. Forwarding ASIC & Custom vs. Merchant Silicon Все это разные вещи!

Сетевые процессоры (NPU) очень гибкие в плане функциональности

Forwarding ASICs очень быстрые (или очень очень быстрые)

Cisco Custom чипы требуют ASIC OPEX Цель - широкий рынок сбыта и долгое время жизни

Merchant чипы Большой выбор по функциональности и производительности

Не требует разработку апаратных компонент от Cisco (boards only)

Экономия за счет масштабов (особенно для L2-ориентированных чипов)

Стоимость чипа может быть выше (прибыль поставщика) или ниже (эффект масштаба)

Сетевые процессоры NPU Flexible, fabric interface, high scale, 10s msec buffers

Forwarding ASIC Fast, lowest power, fixed feature set, no fabric, small FIB, usec buffers

PITA/Antares (NCS 6000) EZ Chip (ASR 9000) Broadcom Trident 2 / Tomahawk (NCS 5000 - Skywarp)


Любое из требований к маршрутизатору может определять выбор его архитектуры, а следовательно выбор используемых чипов

Особенно buffering, FIB scale, ACL scale, egress features, и модульность

System on a chip (наверху) – все ресурсы на чипе on-chip

Все ASIC I/O пины подключены к внешним портам ввода вывода – высокая плотность

System Scalability via Fabric (посередине)

Для switch fabric требуется больше chip bandwidth (I/O пинов) чем для портов ввода вывода

Fabric ASIC либо fabric logic в NPU требует дополнительных транзистров Реализация Multi-chassis требует дополнительной сложности и питания

Forwarding Table Scale (внизу) Таблица больше чем ~128-256k маршрутов требует дополнительных off-

chip forwarding tables Буферная память Off-chip также требует значительное кол-во пинов I/O On nPower X1e – 5x столько же I/O пинов сколько порты и фабрика На ASR 9000 даж больше (slower DDR memory – over 1000 pins)

SYSTEM ON CHIP

DEDICATED LSR ROUTER

2 RU L3 Switch

Po

rts

Po

rts

Ports

Ports

WITH SWITCH FABRIC

Large L3 Switch

Fabric

Po

rts

Ports

Fabric

FIB / BUFFER SCALE

SP Router

Fabric

Po

rts

FIB

Buffers

FIB

FIB

Архитектура и масштабируемость


Run to Completion vs. Pipeline

RTC – множество ядер, каждое ядро обрабатывает определенный пакет от начала и до конца (пример,

CRS, NCS6к, ASR1k)

Pipeline – множество стадий, каждая из которых выполняет свою специальную задачу (например,

decap, IP lookup, uRFP)

Варианты архитектуры чипа коммутации данных

Ne

two

rk In

terf

ace

IRPP

ITM

ITPP Fa

bri

c In

terf

ace

Port Term

Parser Link

Layer VLAN Trans

Tunnel Service Term

Fwd PMF FEC Res

FEC Res

DRAM


Эволюция архитектуры коммутации данных

Отражение во внутренней архитектуре маршрутизаторов DBUS

RBUS

EOBC

Linecard Linecard Linecard

CROSSBAR

Linecard Linecard SOC SOC SOC SOC

SOC SOC SOC SOC

Изменения в дизайне продиктованы увеличением плотности портов и полосы пропускания

10/100M 100M/1G 1G/10G/100G 10G/100G

Cisco Connect 2017 36

Что же выбрать: ASR9K vs NCS5500?(в 2017 году)

Архитектуры Custom vs Merchant

NCS-5500

ASR9K

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10FIB Size

Power

Cost

PPS

Buffering

QoS

Flexiblity

Statistics

Upgrade Packet Loss

Convergence

ASR9K NCS-5500

*

* Планы по реализации ISSU для NCS-5500 отсутствуют

Оптика: Обзор оборудования и новые стандарты


Ethernet Roadmap

38

March 2015 The 2015 Ethernet Roadmap 3|Page

Figure 1: The 2015 Ethernet Roadmap – A higher-resolution version is available online

at www.ethernetalliance.org/roadmap/

Появление новых стандартов и скоростей:

25Gb/s, 50Gb/s, 200Gb/s, 400Gb/s

2.5Gb/s и 5Gb/s для wireless

6 новых Ethernet стандртов за 5 лет, столько же, сколько за 40

предыдущих лет!!


Развитие технологий


Эволюция Coherent chipset – от 100G до 1.2T DSP

100G 250G 1.2T Dual Core Fully Integrated ASIC

SW Selectable Modulation and Baudrate (100G to 600G/Wavelength)

Soft-Decision FEC (25% OH) Transmit Signal shaping

(Up to 152x Wavelengths in C-band) Coherent Receiver

Single Wavelength 100G

Integrated DSP & ADCs (Optimized Performances & Power)

Hard-Decision FEC (SW Selectable 7% or 20% OH)

50GHz Tunability (Up to 96x Wavelengths in C-band)

Coherent Receiver

Fully Integrated ASIC

SW Selectable Modulation (50G to 250G/Wavelength)

Soft-Decision FEC (SW Selectable 7% or 20% OH)

Transmit Signal shaping (Up to 152x Wavelengths in C-band)

Coherent Receiver

400G Dual Core Fully Integrated ASIC

SW Selectable Modulation (100G to 200G/Wavelength)

Soft-Decision FEC (25% OH) Transmit Signal shaping

(Up to 152x Wavelengths in C-band) Coherent Receiver


Решения IP+Optical от Сisco

NCS 5500 NCS 4000 NCS 2000 NCS 1000

High Dense

Data center interconnect

8x 100/200/250G in 2 RU

Flagship DWDM

CDC Flex Spectrum ROADM

200G/Slot

Industry leading

100G/200G DWDM

Packet/OTN Convergent

400G x Slot

Integrated WDM

MC Configuration

Capable

IP Transport Router

3.6Tb/slot

MacSec

1.2 Tbps Dense IPoDWDM

ASR9000

IP Edge Router

1.2 Tb/slot

400G IPoDWDM

EPN-M – Единая система управления IP/Optical/Aggregation Networks

Решения Coherent IPoDWDM Packet / Optical Инфраструктура


Инновации Сisco

400G XPonder

• Pluggable-based NCS 2000 Line Card

40x 10G via QSFP+

10x 40G via QSFP+

4x 100G via QSFP-28

2x 100G, 150G or 200G via CFP2 WDM Trunk Optics

• Unprotected, Trunk Protected & Card Protected Configurations

• OTN Switching for wavelengths usage optimizations

400G Universal L/C

• SW Configurable for Packet, OTN & WDM

• ODU0,1,2,3,4,Flex switching

• MEF 2.0 Carrier Ethernet, MPLS

• 10G, 40G, 100G, or WDM Interfaces

• Next Generation High Performance DSP

Cisco NCS 1002

• 2Tb/s of Client and Trunk

• 10G, 40G and 100G Clients

• 100G, 200G and 250G Trunks

100G-250G

• Pluggable

• Deferrable

• High Performance


Обзор Сisco NCS1002

20 clients

QSFP28 100G QSFP+ 40G QSFP+ 4x10G

8 Trunks

CFP2-ACO

QSFP-100G-CWDM4 QSFP-100G-LR4 QSFP-100G-SR4

QSFP-40G-CSR4 QSFP-40GE-BIDI

QSFP-4x10G-LR

2T 2RU


Эволюция стандартов оптических трансиверов

С увеличением требований по пропускной способности системы расчет число высокоскоростных сетевых портов.

Как следствие стоимость оптики увеличивается в процентах от общей стоимости решения

Новый интерфейс 400 GbE - QSFP-DD

75.85 mm

70.00 mm

QSFP-DD

QSFP

Поддержка 8 электрических линий IO • 8x50G (CDAUI) 400 GbE • Dual 4x25G (CAUI) 2x 100 GbE

Оригинальные QSFP контакты

http://www.qsfp-dd.com/

Можно ли виртуализовать магистральный маршрутизатор?



Виртуализация сетевых функций маршрутизатора

x86 vs. Custom NPU

• e.g. IPv6/v4, MPLS, VPNs, Optical

• High throughput / BW

• Stateless functions

• Mostly predictable traffic

• Many flows needing isolation, significant traffic management needed

• Interface-specific functions (2-stage forwarding)

Передача данных (L0-3)

• e.g. DPI, FW, CGN, BNG, Mobility S/PGW, AAA, DNS, DDOS

• Low to Med Throughput

• Stateful functions

• Unpredictable traffic

• # of flows (traffic management) – varies

• No interface-specific functions

Сетевые сервисы (L4+)

Подходит лучше для NPU

Compute

Bandwidth

Подходит лучше для x86 (Virtualization)

Compute

Bandwidth


• 10GE интефейсы

• → ~14.88 Mpps

• → Каждый пакет должен быть обработан за 67.2 наносекунды

• → требует 134 CPU clock cycles per packet (CPP), для ядра CPU с частотой 2GHz (core clock cycle of 0.5 ns)

http://blogs.cisco.com/sp/a-bigger-helping-of-internet-please

CPU DRAM

I/O region

Process region

Interrupt level

Process level

interfaces

Interconnect

Data Packet

Control Packet

Традиционный сервер, без DPDK

• 40GE интерфейсы

• → Время на обработку пакета 16.7 ns, требует 33.5 CPP

• 100GE интерфейсы

• → 6.7 ns и 13 CPP соотв-но

• Общее время на работу с пакетом = время приема пакета (Rx) + обработка пакета + передача пакета (Tx)

• Задержка доступа к основной памяти порядка десятков nsec → Вы не можете использовать доступ к основной памяти

Проблемы виртуализации: обработка пакетов в реальном времени

Flash, NVRAM, CON, AUX,...

interfaces

• Использовать более быстрые процессоры и увеличить GHz?

• Узкие места архитектуры Von Neumann → Ограниченный интерфейс взаимодействия между CPU и памятью RAM по сравнению со скоростями CPU и количеством оперативной памяти

• Делегировать часть функционала по обработке пакетов (Offloading) выделенным аппаратным ресурсам (например сетевые NIC адаптеры)

• Оптимальное использование кэша ЦП для устранения узких мест доступа к памяти, необходимых для перемещения пакетных битов между сетевыми рабочими нагрузками. Не ждите основной памяти.

• Оптимизированное программное обеспечение для обработки пакетов, чтобы использовать преимущества нескольких ядер (многопоточность)

• Параллельная обработка, которая распределяет обработку пакетов по нескольким процессорным ядрам

Варианты решений

http://blogs.cisco.com/sp/a-bigger-helping-of-internet-please

Виртуальный маршрутизатор Cisco CSR 1000V

50

Програмный аналог ASR1K

• Хорошо известная IOS XE система

• Независимое от состава серверного оборудования и виртуального vSwitch коммутатора

Эластичная производительность

• Лицензируемо от 10 Mbps до 10 Gbps

• Поддержка от 1 до 8 виртуальных CPU

• Все типы сервисов (vBNG, FW, NAT, IPSEC, и т.п.)

Несколько лицензионных моделей

• Подписка (1 и 3 года), постоянная, по использованию (AWS облако)

Программируемость

• NetConf/Yang, RESTConf и SSH/Telnet для автоматизированного управления и развертывания

Control Plane Forwarding Plane

vNIC vCPU vMemory vDisk

Сервер

CPU Memory Disk NIC

Hypervisor (VMware / Citrix / KVM / Microsoft)

Chassis Mgr.

Forwarding Mgr.

IOS

Chassis Mgr.

Forwarding Mgr.

FFP Client / Driver

FFP code Linux Container

vMS vPE vBNG / vLNS SP WiFi viWAG vRR

• Отдельный LXC контейнер,

содержащий средства администрирования

IOS XRv

• Управление инфраструктурой VM

• Установка SMU

• Управление жизненным циклом CP и

DP LXC

o Install

o Start/Stop/Restart

o Upgrade/Downgrade

o Проверка доступности (Heartbeat)

Hypervisor

LXC

VF DP

LXC XR

CP

Data Plane

Controller

LIN

UX

VM

Te

nG

igE

0/0

/0

Gig

E 0

/0/1

Gig

E 0

/0/2

Mg

mtE

th 0

/0/1

vswitch

Плоскость коммутации данных

Virtual Forwarder (VF)

XR комбинированная RP +

LC функциональность

DPA

Номенклатура

• Data Plane Controller – DPC

• Data Plane Agent – DPA

• Virtual Forwarder - UVF

Cisco XRv 9000 – виртуальный маршрутизатор

Сервер

LXC

Admin

52

Network IO

Packet Processing: VPP

Management Agent

NC/Y REST ... • Сердцем FD.io проекта является Cisco Virtual Packet Processing технология, с 2002 года применяемая в коммерческих продуктах

• Fd.io код выполняются в Linux user-space и использует DPDK библиотеку

• Независим от аппаратной архитектуры сервера, будь то x86, ARM или Power, а также от версии Linux ядра и где выполняется – в контейнере или отдельной виртуальной машине.

Open Source реализация коммутации данных и базовых сервисов

Вопросы ?


#CiscoConnectRu #CiscoConnectRu

Спасибо за внимание! Оцените данную сессию в мобильном приложении конференции

© 2017 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Контакты:

Тел.: +7 495 9611410 www.cisco.com

www.facebook.com/CiscoRu

www.vk.com/cisco

www.instagram.com/ciscoru

www.youtube.com/user/CiscoRussiaMedia

cisco connect · Взгляд в Будущее: обзор ... aug 2015 q1 cy 2017 xr 5.3.2 jan...

Documents